高熵(Ti VTaMoW)C陶瓷与不同配副间的摩擦磨损特性

作者：李继承; 陈淑娜; 孙秋安; 樊恒中; 苏云峰; 宋俊杰; 胡丽天; 张永胜

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(06): 1463-1474.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220050

• 高熵
• 碳化物
• 摩擦磨损
• 高温氧化

为探究高熵碳化物陶瓷作为耐磨部件在摩擦学领域中的应用前景，以金属碳化物为原料，通过高能球磨和两步热压烧结法制备了一种元素分布均匀、无偏聚和偏析的高熵（Ti VTaMoW）C 陶瓷。研究了（Ti VTaMoW）C 与 Al2O3、Si C 和 Si3N43 种配副材料在室温及 800 ℃条件下的摩擦磨损特性。结果表明：室温条件下，（Ti VTa Mo W）C 与 3 种配副对摩均表现出优异的摩擦学性能，尤其与 Si C 对摩具有最低的摩擦系数和磨损率，分别可低至（0.38±0.01）和（1.52±0.36）×10–7 mm3/（N·m）。800 ℃条件下，（Ti VTa Mo W）C 表面氧化严重，磨损明显加剧，磨损率上升至 10–4 mm3/（N·m）数量级。高温氧化生成的 Mo O3和 V2O5具有较低剪切强度，摩擦过程转移至配副球接触面上形成转移膜，有效保护了配副材料的磨损。综合比较，Si C 作为配副在室温和 800 ℃条件下均表现出更优异的摩擦相容性。

• 单位
  中国科学院大学; 固体润滑国家重点实验室; 中国科学院兰州化学物理研究所